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高度城市化使城市用地布局发生了根本改变,极大的影响了自然水循环模式,加之全球范围的气候不规律而暴雨频发,导致城市雨水径流总量、径流峰值以及径流系数不断增加。这不仅给市政排水管网的安全运行构成了严重威胁,同时也成为引发城市洪涝灾害的重要隐患。为此,我国提出了“海绵城市”的理念,采用LID(低影响开发)技术和设施来进行城市雨水径流管理。相对于传统雨洪管理方法而言,低影响开发方法具有可持续、生态化等特点,近年来在国内外城市雨洪管理中得到了迅速的发展和应用。 高速公路服务区是高速公路重要的附属设施,是供驾乘人员休憩的场所,是高速公路的人车集散地,其对保障行车安全,提高高速公路服务水平,具有重要作用。高速公路服务区对雨水的排放具有较高的需求,一旦出现排水不畅和积水现象,将严重影响到服务区的正常使用,同时影响到高速公路的正常运营。然而,我国目前还没有明确的关于高速公路服务区雨洪管理的规范和方法,迫切需要引入海绵城市先进理念,开展相关研究,为高速公路服务区的雨洪控制及LID设施的应用提供重要的技术支撑。 本文在分析阐述海绵城市理念、SWMM(Stormwater Management Model暴雨雨水管理)模型理论与技术方法的基础上,将SWMM模型和LID技术设施运用于高速公路服务区暴雨径流效应的模拟,并基于不同年径流总量控制率情景下高速公路服务区暴雨径流特征,对自然状态、传统城市化后和加入LID设施(渗透铺装、下沉式绿地、绿色屋顶、植草沟)的流域水文过程进行情景分析,探讨了各种LID设施的设计、经济性以及和高速公路服务区布局景观的关系。 通过本文的研究得到:(1)将SWMM模型应用于高速公路服务区暴雨径流效应的模拟是可行的。(2)在重庆地区进行海绵型高速公路服务区设计开发时,年径流总量控制率目标定为50%-60%的较为适宜,此种情况下能有效地控制场地内的雨水径流情况,基本可达到场地内雨水不外排的海绵城市建设指标,也使其更接近场地开发前的水文环境。(3) LID设施不仅能提高服务区汇水区内雨水管网抗洪能力,也可降低维修雨水管道的频率,在经济上有较大作用。(4) LID设施应与高速公路服务区的景观布局相结合,在功能性的基础上,因地制宜、合理规划以提升景观生态效应,下沉式绿地、渗透铺装、绿色屋顶及植草沟等LID设施都较适合大部分服务区的设计。 本文研究所获得的成果与结论,有利于进一步完善高速公路服务区的雨洪控制及LID设施的应用,可为海绵型高速公路服务区建设提供借鉴与指导。